LoRa GPS追踪器教程

描述

嘿，怎么了，伙计们！来自 CETech 的Akarsh。

在之前的几个项目中，我们查看了 Dragino 的LoRaWAN Gateway 。我们将不同的节点连接到网关，并使用 TheThingsNetwork 作为服务器将数据从节点传输到网关。我们经历了网关的整个配置过程。在这个项目中，我们将通过将 GPS 跟踪器连接到网关来使该游戏更进一步。实际上，我们将两个 GPS 追踪器一一连接到网关。

首先，我们将在编程后将基于 Arduino 的 GPS 节点连接到网关以共享 GPS 数据，然后我们将从 Dragino 连接现成的 GPS 跟踪器节点 LGT92 并从中收集 GPS 数据。

等等，我有没有告诉过你我们今天要使用的来自 Dragino 的新网关。是的，今天我们有一个来自 Dragino 的新网关，我们将使用 8 通道 LPS8 网关。

这会很有趣。所以让我们开始吧。

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关于 LPS8 Dragino 网关

LPS8 是一个开源的室内 LoRaWAN 网关。与 LG01-P 单通道网关不同。LPS8 是一个 8 通道网关，这意味着我们可以将更多节点连接到它，并且可以轻松处理相对较大的 LoRa 流量。LPS8 网关由一个 SX1308 LoRa 集中器和两个 1257 LoRa 收发器供电。它有一个 USB 主机端口和一个 USB C 型电源输入。除此之外，它还有一个以太网端口，可用于连接目的。但是我们今天不会使用它，因为我们将使用 Wi-Fi 连接它。在网关的前部，我们有 4 个状态 LED，分别用于电源、Wifi 接入点、以太网端口和互联网连接。

这个网关让我们可以通过 Wi-Fi 或以太网将 LoRa 无线网络桥接到 IP 网络。LPS8 使用 Semtech 数据包转发器，完全兼容 LoRaWAN 协议。该网关中的 LoRa 集中器提供 10 条可编程并行解调路径。它带有预配置的标准 LoRaWAN 频段，可在不同国家/地区使用。LPS8 LoRaWAN 网关的一些特性是：

• 它是一个开源的 OpenWrt 系统。
• 模拟 49x LoRa 解调器。
• 具有 10 个可编程并行解调路径。

要详细了解LPS8 网关。您可以从这里参考其数据表，从这里参考用户手册。

关于 LGT92 LoRaWAN GPS 追踪器

Dragino LoRaWAN GPS Tracker LGT-92 是一款基于超低功耗 STM32L072 MCU 和 SX1276/1278 LoRa 模块的开源 GPS 跟踪器。

LGT-92 包括一个低功率 GPS 模块 L76-L 和一个用于运动和高度检测的 9 轴加速度计。GPS模块和加速度计的电源都可以由MCU控制，以实现不同应用的最佳能量配置。LGT-92 中使用的 LoRa 无线技术允许用户以低数据速率发送数据并达到极远距离。它提供超长距离扩频通信和高抗干扰性，同时最大限度地减少电流消耗。它的目标是专业的跟踪服务。它还有一个紧急 SOS 按钮，按下该按钮时会发送一条配置的消息。它是一个小型轻量级节点，有两种变体：

• LGT-92-Li : 它由一个 1000mA 可充电锂离子电池和充电电路供电，用于实时跟踪，具有短跟踪上行链路。
• LGT-92-AA : 禁用充电电路以获得最低的功耗和直接由AA电池供电。这是为资产跟踪而设计的，每天只需要上行几次。

在这里，我们将使用 LGT-92-Li 变体。此 GPS 追踪器的一些功能如下所述：

• 符合 LoRaWAN 1.0.3
• 定期/实时GPS跟踪
• 内置9轴加速度计
• 运动感应能力
• 电源监控
• 带 USB 端口的充电夹（适用于 LGT-92-LI）
• 1000mA 锂离子电池电源（适用于 LGT-92-LI）
• 三色LED，
• 报警按钮
• 频段：CN470/EU433/KR920/US915/EU868/AS923/AU915AT 参数更改指令

有关LGT92的更多详细信息，您可以从这里参考该产品的数据表和从这里参考产品的用户手册。

设置节点：基于 Arduino 的 GPS 跟踪器节点

在这一步中，我们将设置第一种类型的 GPS 跟踪器节点，我们将连接到 Dragino 网关，即我们使用 Dragino 套件获得的基于 Arduino 的 GPS 节点。完成网关设置后。现在我们需要为节点功能进行连接。由于 GPS 部分作为屏蔽连接，因此不需要任何电线。我们只需要连接两条跨接电缆，它们是 GPS-Rx 和 GPS-Tx 引脚，需要分别连接到数字引脚 3 和 4。购买节点时，我们需要连接的引脚上有黄色跳线。先拆下那些跳线，然后你就可以进行连接了。在完成这些简单的连接之后，现在是时候将代码上传到这个节点了，我们将在下一步中进行。

您可以从这里获得 GPS Shield 的详细说明。

对基于 Arduino 的 GPS 节点进行编程

在这一步中，我们将在基于 Arduino 的节点中上传程序。为此，您需要从此处参考该项目的 GitHub 存储库，并按照以下步骤操作：

1. 前往 Github 存储库。在那里你会看到一个名为“ Arduino LoRaWAN GPS Tracker.ino”的文件。打开那个文件。这是需要上传到 Arduino 的代码，因此复制该代码并将其粘贴到 Arduino IDE 中。

2. 前往 TheThingsNetwork 控制台。在那里你需要创建一个应用程序，给它任何随机的应用程序 ID，如果你想要一些描述，然后单击“添加应用程序”按钮。添加应用程序后，转到设备选项卡。

3. 在那里您需要注册一台设备。为设备提供唯一的设备 ID。生成一个随机的 Device EUI 和 App EUI 并点击注册按钮。

4.完成后，您需要转到设置并将激活方法从OTAA切换到ABP，然后单击保存按钮。

5. 从设备概览页面复制设备地址并将其粘贴到 Arduino IDE 中相应位置的代码中。之后以编码格式复制网络会话密钥和应用程序会话密钥，并将它们也粘贴到代码中。

6. 完成后，将 Arduino 连接到您的 PC。选择正确的 COM 端口并点击上传按钮。一旦代码被上传。以 9600 的波特率打开串口监视器，您会在串口监视器上看到一些数据，这表示数据传输正在进行中。

7. 之后返回 TheThingsNetwork 控制台并打开我们创建的应用程序。在那里单击有效负载格式按钮。回到 Github 存储库，您将看到一个名为“ Arduino GPS Tracker Payload”的文件。打开该文件并复制其中编写的小代码并将其粘贴到有效负载格式下。之后保存有效载荷功能。此有效载荷函数用于解码 GPS 节点发送的数据。

在此，我们也完成了节点的编程部分。如果您前往数据选项卡，您将在应用有效负载功能之前在那里看到一些随机数据。但是一旦应用了有效载荷功能。然后您将看到一些有意义的数据，例如纬度、经度和一条说明 TTN 有效载荷功能的消息。这说明节点连接成功，数据传输也在进行中。由于该节点没有与 GPS 卫星锁定，这就是数据传输需要时间的原因，但如果我们将其保持在开阔的天空下并添加额外的天线，那么我们可以显着提高其性能。

设置 LGT-92 GPS Tracker 节点

​至此，我们已经完成了 Arduino GPS 节点的设置和配置，并通过它向网关发送数据。但正如您所看到的，Arduino 节点有点笨重，而且不太美观。但不用担心，因为我们有来自 Dragino 的 LGT-92 GPS Tracker 节点。它是一个轻巧美观的 GPS 跟踪器节点，其内部结构类似于 Arduino 节点，但在外部，它有一个面板，上面有一个大的红色 SOS 按钮，当按下和从网关发送紧急数据时网关，我们可以阅读。它还有一个多色 LED，它点亮以象征不同的事物。右侧有电源开/关按钮。它带有一些配件，例如可以将其系在某处的带子，还有一根 USB 电缆，可用于将其连接到 USB 到串行转换器，然后您可以从那里将其连接到您的 PC。在我们的例子中，我们不需要进行任何编码，因为 LGT-92 是预先配置的。它进来的盒子有一些数据，比如设备 EUI 和其他东西，所以我们需要把盒子安全地放在我们身边。

现在进入配置部分。我们需要像在 Arduino GPS 节点中一样创建一个应用程序。但需要做一些更改，如下所示：

1.当我们进入设置下的EUI选项卡时，我们看到已经有一个默认的EUI。我们需要删除该 EUI 并输入 LGT-92 盒子上的 App EUI。

2. 现在我们需要创建一个设备，在设备设置中，我们需要输入设备 EUI 和我们将在框中获得的应用程序密钥。输入这两个后，我们的设备就被注册并可以使用了。

这样，配置就完成了，我们的设备就可以用作节点了。

测试 LGT-92 的工作情况

到上一步为止，我们已经完成了 LGT-92 GPS Tracker 节点的设置、配置部分和设备注册。现在，当我们打开 LGT-92 时，我们会在它打开时看到绿灯。当设备打开时，灯将熄灭并在特定时间后闪烁。闪烁的灯为蓝色，表示此时数据已发送。现在，当我们进入“数据”选项卡时，我们将看到有一些随机数据。因此，我们需要像对 Arduino 节点所做的那样更改有效负载格式。

前往 Github 存储库，您将在其中看到一个名为“ LGT-92 GPS Tracker Payload”的文件。打开文件并复制那里编写的代码。现在返回 TheThingsNetwork 控制台，您需要转到 Payload Format 选项卡并将代码粘贴到那里。保存更改，您就完成了。现在，当您返回“数据”选项卡时，您会看到现在数据采用某种可以理解的格式。在那里你会看到诸如电池电压、纬度、经度等数据，你还会看到一些数据说 Alarm_status: False 这表明没有按下 SOS 按钮。

通过这种方式，我们了解了 LPS-8 Dragino Gateway 和 LGT-92 GPS Tracker 节点，并将它们配置为发送和接收位置数据。这些设备对于制作基于 LoRa 的项目非常有帮助。将来我也会尝试和他们一起做一些项目。希望你喜欢这个教程。期待下次再见。